Elektroauto-Werk für chinesischen Absatzchampion

Der schnelle Wandel des Markts stellt die Automobilhersteller vor zahlreiche Herausforderungen. Dennoch ist Beijing Electric Vehicle Co., Ltd. (BAIC BJEV) mit seiner Strategie erfolgreich. BAIC BJEV, eines der führenden Unternehmen der chinesischen Elektrofahrzeugindustrie, verkaufte im Jahr 2018 158.000 Fahrzeuge und behauptete damit im sechsten Jahr in Folge seine Position als Absatz-Champion auf dem chinesischen Markt für Elektroautos. Noch sind jedoch nicht alle Hürden wie sinkende Subventionen und zunehmender Wettbewerb genommen. Wie kann das Unternehmen das mittlere und obere Marktsegment erschließen? Wie kann es seine führende Position im Markt behaupten?

„Wir hoffen, dass wir die Marke stärken, die Produktqualität verbessern und unsere Fahrzeuge besser auf die Markterfordernisse abstimmen können. Alle diese Ziele lassen sich nur erreichen, wenn wir die digitale Forschung und Entwicklung, die digitale Fertigung und das digitale Management kontinuierlich vorantreiben“, sagt Wang Qingzhou, Geschäftsführer des Produktionsstandorts Qingdao von BAIC BJEV. „Mit den integrierten Hardware- und Softwarelösungen und dem speziell auf die Automobilindustrie ausgerichteten SICAR-Standard von Siemens haben wir in Qingdao die erste Massenproduktion des Konzerns für Fahrzeuge mit alternativem Antriebssystem errichtet, und den Standort zudem komplett digitalisiert.“

Der Standort Qingdao, der sich über eine Fläche von fast 650 Hektar erstreckt, hat sich seit dem Produktionsstart Ende 2015 rasant und kontinuierlich weiterentwickelt. In Qingdao werden die Modelle der EC- und der EX-Reihe gebaut. Dabei werden sämtliche Produktionsschritte von der Stahlblechherstellung bis zum fertigen Produkt abgedeckt.

Wie entsteht aus Zehntausenden von Präzisionsteilen ein Pkw? Die einheitliche Datenplattform im Produktionsprozess ist entscheidend dafür, dass alle Teile korrekt zusammengefügt werden. Mit Teamcenter und der Application Lifecycle Management-Lösung Polarion ist BAIC BJEV in der Lage, vollständige Basis- und Datenarchive für den gesamten Produktionslebenszyklus mit Konstruktion, Prozessen und Fertigung zu erstellen und die Informationen über alle involvierten Abteilungen hinweg zu synchronisieren.

In der Vergangenheit saßen die Experten Für Forschung und Entwicklung (F&E) isoliert an ihrem Schreibtisch, denn ein Austausch von Informationen in Echtzeit war nicht möglich. Zudem bestand die Gefahr, dass die Informationen bei einer Übertragung verzerrt wurden. Wenn technische Änderungen einer Abteilung in einer anderen Abteilung nicht gleichzeitig nachgezogen wurden, war das Fehlerrisiko enorm.

Heute werden alle Arbeitsergebnisse quasi am selben „Schreibtisch“ eingegeben, was zu einer einheitlichen Datendatei führt. Alle beteiligten F&E-Experten können auf die Konstruktionssysteme und Prozesspläne ihrer Kollegen zugreifen und die gemeinsamen Lösungen lassen sich direkt in neue Modelle migrieren. Die Wiederverwendung des vorhandenen Wissens spart Zeit und Kosten und ermöglicht dadurch eine schnellere Markteinführung neuer Modelle.

Bie Yonghui, Sektionsleiter von VSS Auto (Digital Industries), Siemens Ltd., China, erläutert: „Wenn früher die Produktionslinie für eine neues Modell eingerichtet wurde, führte dies zu einer Vielzahl von Problemen. Mit den Software- und Hardwarelösungen von Siemens lassen sich diese Probleme ganz erheblich reduzieren.“

Noch vor dem offiziellen Produktionsstart kann mit Tecnomatix, der Prozesssimulations-Software von Siemens, die Durchführbarkeit der Produktion in einer virtuellen Umgebung analysiert werden, um potenzielle Probleme im Vorfeld zu beseitigen. Außerdem wird mit Simulationen des Produktionsprozesses sichergestellt, dass aus den möglichen Alternativen der beste Fertigungsprozess gewählt wird.

Virtuelle Simulationstests ermöglichen, leistungsfähige Fahrzeuge zu entwickeln. BAIC BJEV nutzt dafür die Simulations- und Testplattform Simcenter, um bei Parametern wie beispielsweise Reichweite, NVH (Noise, Vibration, Harshness), Wärme, Flüssigkeit, intelligentem Fahren die bestmögliche Leistung zu erzielen.

Li Zhiming, Senior Presales Director for Automotive and Transportation Industry bei Siemens Industry Software: „Zukünftig werden die Daten aus Produktentwicklung, Simulationstechnik und Fertigungstechnik bei BAIC BJEV voraussichtlich integral auf der Teamcenter-Plattform verwaltet. Dadurch entsteht eine solide Basis, die die digitale Entwicklung des Kunden unterstützt.“

„In der Fertigung sind Totally Integrated Automation-(TIA-)Lösungen quasi ein flexibles Glied, das vom ‚Gehirn‘ empfangene Produktionsplanungsaufträge effizient und präzise umsetzt“, sagt Luo Dengyuan, Direktor der Abteilung Manufacturing Engineering bei BAIC BJEV.

Am Standort Qingdao befindet sich die größte reine Elektrofahrzeugproduktion Chinas. In der zweiten Projektphase soll eine Produktionskapazität von jährlich 150.000 Fahrzeugen erreicht werden. TIA-Lösungen sind in den vier größten Produktionsbereichen, Presswerk, Karosseriebau, Lackiererei und Montage, auf breiter Ebene implementiert. Mit Siemens-Lösungen und -Produkten wie PLC, HMI, Switch, Drive und dem dezentralen E/A-Modul ET200SP können Aufträge effizient und präzise, mit hoher Zuverlässigkeit und Qualität ausgeführt werden.

Die Automobilfertigung, von Design und Entwicklung der Fahrzeugmodelle über die Fertigung bis hin zu Prüfungen, Tests und Service, ist ein äußerst komplexer Prozess. Ohne Standardisierung passen Teile unter Umständen nicht zusammen und verursachen unnötige Probleme.

Für die Schweißstraße am Produktionsstandort Qingdao zum Beispiel gibt es vier Zulieferer. Würde jeder von ihnen nach eigenen Standards hergestellte Produkte liefern, wären die Produktionsmitarbeiter vermutlich mit unterschiedlichen Maschinen, Schnittstellen und Arbeitsweisen konfrontiert. Ein höherer Zeit- und Kostenaufwand wäre die Folge.

Siemens hat dieses Problem mit dem SICAR-Standard für die Automobilindustrie gelöst. Der Standard wurde in der zweiten Phase des Produktionsstandorts Qingdao in vollem Umfang umgesetzt und stellt die grundlegende Einheitlichkeit des Systems sicher.

Für Linienintegratoren bedeutet die Verwendung von Standard-Bedienschnittstellen, variablen Erzeugungstools und Funktionsblöcken eine erhebliche Vereinfachung der Programmierung, Design hoher Qualität und eine schnelle Inbetriebnahme.

Bei BAIC BJEV gewährleisten diese Standards zum einen die Einheitlichkeit bei Projekten und die Qualität der Nachfolgeprodukte. Zum anderen tragen sie dazu bei, die Arbeit der Produktionsmitarbeiter zu standardisieren, die Wartungskosten zu senken und Produktion und Wartung effizienter zu machen.

Derzeit errichtet BAIC BJEV in Peking ein hochmodernes, intelligentes Werk, in dem Elektroautos der Luxusmarke ARCFOX von BAIC BJEV hergestellt werden sollen. Auch die Premium-Modelle LITE und ARCFOX-7 sollen in der neuen Produktionsstätte gebaut werden.

Liu Weixia, Direktor der Abteilung Digitalization, Process and IT bei BAIC BJEV bestätigt: „Im Rahmen unserer Partnerschaft mit Siemens profitieren wir nicht nur von Siemens-Lösungen, sondern auch vom Mehrwert, der sich beispielsweise aus der standardisierten und agilen Entwicklung und einer digitalen Denkweise ergibt.“

In der Konstruktionsphase der Produktionslinie unterstützte Siemens BAIC BJEV mit dem Bau eines digitalen Zwillings der Geräte und Ausrüstungen. Mittels virtueller Inbetriebnahme-Technologien wurde die gesamte Produktionslinie virtuell simuliert. Auf diese Weise konnten schon vor der eigentlichen Projektumsetzung Fehler ermittelt und Korrekturen vorgenommen werden.

Mit Simatic PLC SIM Advanced können Steuerbefehle direkt an die virtuelle Produktionslinie übermittelt werden. Die Funktionen der virtuellen Ausrüstung im digitalen Umfeld entsprechen daher genau den Funktionen in der realen Produktionsstätte. Dadurch kann der Konstruktionszyklus der Produktionslinie deutlich verkürzt werden.

Januar 2020